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如图所示,轻弹簧的下端系着A、B两球,mA=100g,mB=500g,系统静止时...

如图所示,轻弹簧的下端系着AB两球,mA=100gmB=500g,系统静止时弹簧伸长x=15cm,未超出弹性限度.若剪断AB间的细绳,则A在竖直方向做简谐运动,求:

1A的振幅多大?

2A球的最大加速度多大?(g10m/s2

 

(1)12.5cm; (2)50m/s2 【解析】试题分析:先研究AB两球,由平衡关系要得出劲度系数;刚剪断细线时小球的加速度最大,此处相当于是小球到达简谐运动的振幅处. 【解析】 (1)只挂A球时弹簧伸长量由F=kx 得x1= 挂A、B两物体时有:kx=(mA+mB)g; k==40N/m 剪断A、B间细线后,A球静止悬挂时的弹簧的伸长量为xA==0.025m 弹簧下端的这个位置就是A球振动中的平衡位置. 悬挂B球后又剪断细线,相当于用手把A球下拉后又突然释放,刚剪断细线时弹簧比静止悬挂A球多伸长的长度就是振幅, 即A=x﹣xA=15cm﹣2.5cm=12.5cm (2)振动中A球的最大加速度为最大加速度为: amax==×10m/s2=50m/s2 答:(1)最大振幅为12.5cm; (2)最大加速度为50m/s2. 【点评】解决简谐运动的题目应注意找出平衡位置,找出了平衡位置即能确定振幅及最大加速度.  
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考点分析:
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几个登山运动员登上一座地图上没有标明高度的山峰,他们只带了一些轻质细绳子、钢卷尺、可当作停表用的手表,山顶上还有形状不规则的石子和矮树,他们知道地球半径为R0,海平面处的重力加速度为g0.请根据以上条件,为他们设计测量山峰海拔高度的方法.

(1)写出操作步骤和需要直接测量的物理量(物理量用字母符号表示)

(2)推导出用以上直接测出的物理量表示山峰海拔高度的计算式(要求写出推导过程)

 

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一个在地球上做简谐运动的单摆.其振动图象如图所示.则此单摆的摆长约为______,今将此单摆移至某一行星上,其简谐运动的图象如图10所示.若已知该行星的质量为地球质量的2倍.则该行星表面的重力加速度为地球表面重力加速度的______倍;该行星的半径与地球半径之比为______

 

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在利用单摆测定重力加速度的实验中:

(1)实验中,应选用下列哪些器材为好?

1米长细线 ②1 米长粗线 ③10厘米细线

④泡沫塑料小球 ⑤小铁球 ⑥秒刻度停表

⑦时钟 ⑧厘米刻度米尺 ⑨毫米刻度米尺

答:____________.

(2)实验中,测出不同摆长对应的周期值T作出T2l图象,如图所示,T2l的关系式是T2____________,利用图线上任两点AB的坐标(x1y1)(x2y2)可求出图线斜率k,再由k可求出g____________.

(3)在实验中,若测得的g值偏小,可能是下列原因中的____

A.计算摆长时,只考虑悬线长度,而未加小球半径

B.测量周期时,将n次全振动误记为n1次全振动

C.计算摆长时,将悬线长加小球直径

D.单摆振动时,振幅偏小

 

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一砝码和一轻弹簧构成弹簧振子,图所示的装置可用于研究该弹簧振子的受迫振动.匀速转动把手时,曲轴给弹簧振子以驱动力,使振子做受迫振动.把手匀速转动的周期就是驱动力的周期,改变把手匀速转动的速度就可以改变驱动力的周期.若保持把手不动,给砝码一向下的初速度,砝码便做简谐运动,振动图像如图甲所示.当把手以某一速度匀速转动,受迫振动达到稳定时,砝码的振动图像如图乙所示.若用T0表示弹簧振子的固有周期,T表示驱动力的周期,Y表示受迫振动达到稳定后振子的振幅,则( )

A.由图像可知T04 s

B.由图像可知T08 s

C.当T4 s附近时,Y显著增大;当T4 s小得多或大得多时,Y很小

D.当T8 s附近时,Y显著增大;当T8 s小得多或大得多时,Y很小

 

 

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如图所示,下列说法正确的是(  )

A. 振动图象上的AB两点振动物体的速度相同

B. t0.1 st0.3 s时,质点的加速度大小相等,方向相反

C. 振动图象上AB两点的速度大小相等,方向相反

D. 质点在t0.2 st0.3 s时的动能相等

 

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